煤巷倾斜层状顶板变形影响因素及变形规律

针对煤巷倾斜层状顶板的结构特点,建立煤巷倾斜顶板的简支梁力学模型,推导顶板挠曲线的计算公式和巷道顶板最大下沉位置。结果表明:倾斜层状顶板最大下沉位置不在巷道中心线上,而是向巷道底帮偏移;影响倾斜巷道顶板下沉曲线的因素主要有顶板岩层弹性模量、岩层厚度、顶板关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度,其中弹性模量和岩层厚度仅影响顶板下沉量,但不影响顶板最大下沉位置,而关键层位置、巷道宽度和顶板倾斜角度对两者均产生影响;随着关键层与顶板距离的增大,最大下沉位置向巷道中心线移动;随着巷道宽度和顶板倾斜角度的增大,顶板最大下沉位置均向巷道底帮移动。现场工业性试验的实测结果较好地验证了理论推导的结果,因此,建议将顶板中部锚索位置整体向巷道底帮偏移10~30 cm,以便更好实现顶板变形控制。